Question

5．選用下列器材測定某型號手機(jī)所用鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r．（電動勢約為4V，內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間）
A．電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約為6.0kΩ）      B．電流表A（量程2mA，內(nèi)阻約為50Ω）
C．電阻箱R（0～999.9Ω）                D．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干

（1）某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，你認(rèn)為可行嗎？請說明理由．
（2）用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，請畫出實驗電路圖．
（3）根據(jù)（2）中實驗電路測得的5組U、R數(shù)據(jù)，已在圖2中$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$坐標(biāo)系中描出了各點，請作出圖象．根據(jù)圖象求得E=3.8 V，r=10.9Ω．

Answer 1

分析 （1）測電源的電動勢與內(nèi)阻，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)，需要測出多組實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)電流表量程分析答題．
（2）根據(jù)給出的實驗儀器進(jìn)行分析，明確正確的測量電路；
（3）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖象；由閉合電路的歐姆定律求出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式及圖象求出電源的電動勢與內(nèi)阻；根據(jù)實驗電路圖分析實驗誤差．

解答 解：（1）實驗要測多組實驗數(shù)據(jù)，電路電流變化范圍應(yīng)較大，由題意可知，電流表量程為2mA，電流表量程太小，不能測出多組實驗數(shù)據(jù)，因此該同學(xué)的實驗方案不可行．
（2）由以上分析，電流表量程太小，故只能采用伏阻法進(jìn)行測量；設(shè)計電路如圖所示；
（3）根據(jù)坐標(biāo)系中描出的點作出圖象如圖所示；
在閉合電路中，E=U+Ir=U+$\frac{U}{R}$r，$\frac{1}{U}$=$\frac{1}{E}$+$\frac{r}{ER}$，
圖象與縱軸的截距：0.26=$\frac{1}{E}$，E≈3.8V，$\frac{r}{E}$=$\frac{0.60-0.40}{0.12-0.05}$≈2.86，
r=10.9Ω；利流表量程太小，不能測出多組實驗數(shù)據(jù)；（2）如右圖所示
（3）3.8；10.9

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗；應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$的表達(dá)式、作出圖象是正確解題的關(guān)鍵．